Muro Box N40 进度报告#11 -
穆风版(N40 Sublime)的音梳设计细节
研发N40的过程中，我们收集到许多音乐盒爱好者来信询问N40两种版本—【穆风】及【标准版】的细节，不论是声音的差异性，或是基座材质的不同造成的影响等。
【穆风】及【标准版】最大的不同，就是两者皆有40个音阶，穆风却有80根音梳的齿，演奏时产生sublime效果是是其最大的特色，而它的原理到底为何？
另外也有眼尖的客户发现【穆风】比【标准版】多出的2片音梳是上下颠倒安装在基座上；大家也都很关心这些音梳的耐用度、敲击速度的限制等。
我们整理出这篇关于 N40穆风 的音梳开发说明，来一一为大家解答，一起看下去吧！
摘要
穆风机种的缘起
首先感谢 Siegfried Pattyn 先生跟我们提出了 Sublime Harmony 这个概念。当时我们乍听到其实也是不明所以，完全不了解其运作的原理，为何-14 cents 就会有声音抖动的效果？因此这个概念在一开始时只是放在心里，并没有采用。
所以最初规划的 N40 方案，其实是委托协樱开发一片长达12公分的新音梳，用一片震动板一次支援40个音阶。
但仔细推敲后，突然顿悟，目前 N20 滚筒的设计，直接用新增/反装二片震动板的方式，不就可以立即达到 Sublime Harmony 的配置吗？
这样我们就有了两个开发方案：
一：开发全新的音梳：必须承担音梳开发失败的风险，还要重新设计一个12公分的滚筒，全部都成功后，最后才能测试 Sublime Harmony 的效果。
二：使用现有的音梳：可以直接升级 Sublime Harmony！
所以在衡量开发困难度后与风险后，我们决定使用现有 N20 音乐盒基座当作起点，以 Sublime Harmony 当作主诉求的方式设计 N40 新机种—穆风。
穆风第一台样品机首次亮相影片：
欢迎欣赏 穆风 演奏「古老的大钟」，其Sublime Harmony共鸣效果带来清甜明亮的音色，正是复刻高级古董音乐盒独有的特色!
一片40音阶的音梳，与两片20音阶的音梳，哪种设计比较好？
由于多片音梳的音乐盒很少见，首先我们思考的问题，就是为何现有的音乐盒机种不这样做？难道是因为声音不佳所以无人使用？我们也就此问题多次询问协樱的黄龙溪总经理。
其实这个问题，在地球上已经没有几个人能够回答了，因为真正有开发音乐盒经验的人，在世的人已经寥寥无几。以下是我综合设计音乐盒期间所获得的知识而得到的答案，如果与事实有出入也请见谅。
首先多音梳配置其实很常见，只是因单价通常较高，所以流通率较低而不常在市面上见到罢了。例如下图是位于台中现代音乐铃博物馆内的馆藏，为两个 50音阶的基座组成的100音阶音乐盒。两个基座底下隐藏着连动两个基座的机构，其中只有一台基座可以上发条，但同时带动两个滚筒等速旋转。这很明显就是为了 Sublime Harmony 而做出的设计。这台音乐盒标价是11万新台币。
那声音的差别呢？我的结论是音梳本身的总宽度并不是影响声音的关键，每个音的齿型才是声音特征的关键。
Muro Box 的音梳原本是使用在三协的20音阶打孔纸音乐盒，因为 Muro Box 的声音特征较为厚重：
1.要配合打孔纸的洞宽度，所以音齿较宽。
2.为了不额外加装铅锤为目标，音齿为了增重刻意设计较宽以增加音齿自重，且根部切削的较薄。
所以同为源自三协的震动板，三协品牌的高音阶数音乐盒却没有这些限制，所以通常音齿宽度较细，音齿根部较厚，声音特征会比较高亢(尖锐)。
而一个音梳的总音阶数是好坏的分别吗？我认为不是。的确有声音特征的差别，但就像每个人的口音不同，好坏见仁见智，只要喜欢就是好不是吗？
所以在我终于领悟到音梳声音特征的原理之后，就没有坚持一定要重新开发一片12公分的40音阶震动板。因为我们的机构限制，每一个音阶的间隔为 3mm 无法改变，而且协樱目前不能在音梳使用铅锤，所以音齿的厚度也不会改变。只要这两点没有改变，两片短音梳与一片长音梳的声音效果就会是相近的，没有必要重新发明一个轮子。
N40 穆风 使用黄铜基座，声音会比较好吗？
不一定。如果你觉得声音延续较久、较和缓，是一个好的音乐盒的特征，答案就是「更好」。但若你喜欢每个音符间清楚分明不相连，那延音较久的特性对你而言也许并不吸引，尤其是中式乐器的使用者普遍喜欢更干净的声音。
穆风机种的延音特性，原因并非基座的黄铜材质造成，而是与基座本身体积放大且总质量增加有关，让声音延续较久听起来较和缓。假使基座改使用锌合金材质，其结果声音仍会非常接近，有延音的效果。
至于为何重量增加会让延音增加与和缓，各位可以将基座想像成电池，它能储蓄震动的能量。如果基座质量较小，音梳的能量存在基座里的就比较少，没有被储存的能量就立即变成声音扩散，所以音量会是大声但是短暂。我们找一个较明显的例子：中国制作的小音乐盒其基座普遍质量很轻，所以声音会一次性放出，造成大声但有点破音的感觉。反之如果基座质量大，震动的能量就会储存在基座里且缓慢释放，声音较小但可延续较久。
关于基座材质的选择，我们也特别请教过协樱黄龙溪总经理。虽然真正影响声音的单一因素是重量，但是生产还需考虑另一个更重要的因素—成本。协樱过往也曾经测试过各种基座的材质，例如铸铁，其结果声音是可以的，但是铸铁加工精度低，后加工成本高，所以没有采用。
至于为何现在音乐盒都使用锌合金？是因为锌合金比重较高(6.7，稍低于黄铜8.5)，而且加工成本低，可以用压铸法一次成形，且精度高不用后加工，是所有金属加工种类中生产单价最低的，所以被大量使用。
也许您会想为何不用铝？因为铝比重太低(2.7)了，也就是相对于锌合金，需要双倍体积才能达到一样重量，所以成本与空间利用上不适合。
至于黄铜呢？黄铜本身材料重是很好，但是单价非常贵，铸造成本极高，却精度低必须后加工调整，吃力不讨好，考量成本上并不是音乐盒量产的明智选择。
那为何【穆风】机种要使用黄铜这种高单价的材料？因为我个人喜好啊！仔细想想，跟其他音乐盒一样使用锌合金很无聊不是吗？且黄铜就是当年音乐盒盛行的年代所使用的基座材质，【穆风】不仅以复刻黄铜基座来致敬古董音乐盒，其金属色泽更有一番华丽的气质。喜欢就用，还需要其他理由吗？
黄铜基座太重会影响音量吗？
其实会的。
基座重量不是越重越好，因为每个基座相对应重量，都有一个 「最小震动推力」需要克服。高过这个力量声音才会打开，反之则如蚍蜉撼树，声音会闷住很小声，这也是高单价音乐盒音量普遍较小的原因。
但在设计音乐盒时，声音大声并不是唯一的核心价值，外观细节与重量手感也是优先考量之一。
穆风版本因为使用黄铜基座，总重量达到 3.5 Kg，所以正常音量会比 N20 机种还小。为此，针对【穆风】机种，我们将会开放选项，让顾客选择希望音量的大小：
如果您想在卧室使用音乐盒，我们会建议使用正常音量的版本（声音小于 N20），在安静的室内播放有着正好舒服的音量。
但若您是要录音，正常音量就比较不适合，因为人耳可以察觉的音量，麦克风不一定能够完整收录。如果您想在客厅的大空间，或是表演/录音时使用，则您可以选择特规组装音梳的版本，让声音更加嘹亮，细节更加清楚。但在晚上使用会稍嫌大声，隔音不好的话邻居有可能也会听得到音乐盒的声音。
为何穆风要有两个分开的基座
我们未来会规划推出 N20 的 Sublime Harmony 版本，这样设计可以让 N40 与 N20 未来共用基座。
N40 有40个音阶，为何有80根音梳的齿？
极简的说，Sublime Harmony的原理，就是让两个频率稍微错开的声音叠加在一起，因为声音波型相加相消的物理特性，会让合音依照频率的差距，不断变大变小声，会有一种声音在抖动的错觉。
在不管成本的情况下，大型的音乐盒常常会有双碟片/双音梳的设计，就是为了解决这个问题。有兴趣观看大型高级音乐盒用双音梳演奏的效果者，可以看看这个以下这部影片。
而在 Muro Box 上实现同时发出两个频率错开的声音，这就需要利用我们专利滚筒的设计。 Muro Box 滚筒每圈有八的对称的凸点。旋转的时候，当一个凸点往上旋转时，滚筒对角的凸点就是以一样的速度往下旋转。因此我如果在滚筒对面多放一个往下拨的震动板，两个震动板，一个往上，一个往下，就会同时被拨动，创造出错开频率的合音。 (这也是客户发现穆风的四片音梳有两片是反装的缘故。)
所以我们要做的，就是在原本音梳的对面，倒放一个调音相差14 cents 的音梳，自动就会被滚筒对角的两个凸点同时拨动，完成 sublime harmony 的特殊效果。多放了两个 -14 cents调音，倒装的 20音阶音梳，新增了40个音阶，总共音梳上有 80 个调音的音阶。
其实协樱黄龙溪总经理已经跟我们多次提醒，按照音乐盒业界的惯例做法，N40 穆风 应该称作 N80 穆风才是，因为我们提供的是 80 个不同的音阶。
但我们衡量之后，最后是以音乐人的角度来做命名。也就是编曲上实际能够弹奏的音符只有40个音阶，剩余40个音阶因为只是辅助用途，作曲时并不能选择。所以 N40 才是符合实际使用的命名方式。
Sublime Harmony 的效果好听吗？
我们很喜欢，但不一定每个人都会喜欢。尤其是如果您喜欢干净声音，音符间颗粒清楚的人，则让声音抖动的特性不一定适合您。 Sublime Harmony 是音乐盒很重要的一个技巧，代表着200年历史的文化，顶级与奢华的传统，但却不是当作乐器时必要的特性。
因此，N40 穆风 将多提供一个选项：相同的黄铜基座，您可以选择不使用相差 14 cents 的两组震动版，使用相同频率的震动板。这样华丽外观的同时，也可以让声音更单纯，希望能符合您的期待。
穆风 中文名称的由来
因为 Sublime Harmony 并没有中文翻译，所以我们必须 “发明” 一个新中文名词描述这种特性。出自于我们对此机种的重视，我们希望中文名称要能反映出音乐盒的文化底蕴，因此我们刻意在诗经中找寻相关情境的诗句。
「吉甫作诵，穆如清风。」
音乐盒的旋律如同诗歌般庄严肃穆，如清风抚过般沁入心脾。
我们衷心的期待您也能从 N40 穆风 的演奏的中得到相同的体验。
N40的音梳音阶并非顺阶，而是交错的!
你知道吗？ N40 【标准版】的两片音梳或【穆风】的四片音梳它的音阶是交错排列，左边从低音Fa开始，下一个音-低音Sol则排到右边的音梳上，以此类推，N40的40个音是交错排列，而非像一般键盘乐器是顺势排列。
请看以下我们用动画演示「音阶交错排列」的实际情况：
左右各两片音梳，下面的音梳为原本音准，上为 -14 cent 的音准，左右交错排列的音符顺序及及对应的频率，我们依照左右两方音梳分成两个表：
左边音梳从低音的G2开始：
| 第幾個音 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | 22 | 24 | 26 | 28 | 30 | 32 | 34 | 36 | 38 | 40 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 音名 | G2 | B2 | D3 | E3 | F#3 | G#3 | A#3 | C4 | D4 | E4 | F#4 | G#4 | A#4 | C5 | D5 | E5 | F#5 | G#5 | A#5 | C6 |
| 原本頻率 | 196.0 | 247.0 | 293.7 | 329.6 | 370.0 | 415.3 | 466.2 | 523.3 | 587.3 | 659.3 | 740.0 | 830.6 | 932.3 | 1046.5 | 1174.7 | 1318.5 | 1480.0 | 1661.2 | 1864.7 | 2093.0 |
| -14 cent 頻率 | 194.4 | 245.0 | 291.3 | 326.9 | 367.0 | 412.0 | 462.4 | 519.1 | 582.6 | 654.0 | 734.0 | 823.9 | 924.8 | 1038.1 | 1165.2 | 1307.9 | 1468.1 | 1647.8 | 1849.7 | 2076.1 |
右边音梳从低音的F2开始：
| 第幾個音 | 1 | 3 | 5 | 7 | 9 | 11 | 13 | 15 | 17 | 19 | 21 | 23 | 25 | 27 | 29 | 31 | 33 | 35 | 37 | 39 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 音名 | F2 | A2 | C3 | D#3 | F3 | G3 | A3 | B3 | C#4 | D#4 | F4 | G4 | A4 | B4 | C#5 | D#5 | F5 | G5 | A5 | B5 |
| 原本頻率 | 174.6 | 220.0 | 261.6 | 311.1 | 349.2 | 392.0 | 440.0 | 493.9 | 554.4 | 622.3 | 698.5 | 784.0 | 880.0 | 987.8 | 1108.7 | 1244.5 | 1396.9 | 1568.0 | 1760.0 | 1975.5 |
| -14 cent 頻率 | 173.2 | 218.2 | 259.5 | 308.6 | 346.4 | 388.8 | 436.5 | 489.9 | 549.9 | 617.3 | 692.9 | 777.7 | 872.9 | 979.8 | 1099.8 | 1234.5 | 1385.6 | 1555.4 | 1745.8 | 1959.6 |
为什么要这么做呢？我们在上一段文章中已经说明决定使用两片20音阶的音梳的原因，而这两块音梳在还未打磨前原型相同，会依据所要的音准进行加工，磨出对应的厚度。
那么「两块音梳都各有高低音」的制作将比「低音集中一块音梳、高音集中一块音梳」更有效率且品质稳定。这就是为什么依序的音阶在我们的40音音乐盒上会是两块音梳交错演奏，当你在观赏音乐盒机械的疗愈时刻，这样的错位转动不仅是视觉上的趣味，背后也蕴藏着设计的用心呢！
穆风版跟N40标准版的音色差异，去哪边可以试听?
Muro Box-N40 | 穆风版、标准版音质比较－演奏【古老的大钟】
直播机已上线，欢迎前往试听、试玩：https://murobox.com/zh/our-story-2/murobox-n40-journey-zh/muro-box-n40-update-9-zh/#TWITCH
点进网页将出现直播机演奏的视窗，我们会让 N40 穆风/ 标准版用子母画面方式呈现在官网的直播视窗上，请您分两次登入不同机种指定配对的测试帐号，即可分别控制这两台音乐盒演奏您熟悉的曲目，借此比较同一首乐曲在两款N40 音乐盒实验的音色效果。
在2023年的10月~11月底，我们在中国台湾新北三重办公室总部，将会在周末时间举办实体线下试听会，欢迎您在我们活动报名表预约。也欢迎您透过客服信箱(support@tevofy.com)来预约平日上班到我们办公室试玩时段。
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如果您有认识新竹或高雄店家，请协助我们在挖贝群募期间(2023年10~11月)去当地举办Muro Box 讲座+试听会，欢迎来信推荐我们。
以下是9月初我们在中国台湾台北与台中的公开演讲，特别携带第一台N40穆风现场给民众试玩，还有客户已经事先预购挖贝三倍券后跟我们约时间到三重办公室现场试听比对两款N40机台音质，最后爱上尾韵更甜的N40穆风版：
穆风版可否切换特殊嗡嗡尾韵效果(Sublime Harmony)?
穆风特殊的共鸣尾韵Sublime，是因为音乐盒演奏同一个音符时，音筒会同时敲击原音准和-14 cent的两片音梳，因此无法切换要不要sublime这个效果。因为机械结构设计缘故，因此在App中也没有切换sublime的功能。
如果您看到这里，脑中想到「那手动移除-14 cent的音梳不就能切换sublime效果吗?」
我们很感谢您认真阅读前文，跟着我们的文章脉络理解了Muro Box的机构原理！但于此同时也要提醒您，我们不建议这么做。因为当你希望再次听到美妙的Sublime Harmony的尾韵时，将很难将这两片音梳精确地安装回原正确位置。音梳的组装深浅影响音量：每根音齿与滚筒上的凸点咬合越多，敲击时演奏音量越大，但咬合太多容易使音梳因为长时间演奏损伤或断裂；如果咬合太少又会让音梳敲击力量太小，音量则太小。
N40 最多可同时敲击几个音? 敲击速度有限制吗? 有曲目长度限制?
(1)演奏速度限制：最快可以每秒敲击4下，也就是在以八分音符为单位时，连续单音可以最快达到每分钟120下。最多可以同时有10个音同时间敲击演奏。我们询问了编曲老师的意见，订出高速连续音的标准为每秒钟四拍，也就是每秒钟，同一个音要可以连续敲四下。这种速度虽然有其限制，但大部分的歌曲都可以演奏，或透过编曲调整，替代或省略重复且过快的音符。
请注意：如果同一个音阶演奏速度无法超过一秒四次，音乐盒会过滤过快的节奏。
(2)档案格式限制：智慧音乐盒不管是哪个机种都只能读取单轨的MIDI档，不支援其他格式。
(3) N40机台的演奏音域限制：最低音是F2，最高音是C6，其中D3~C6为连续音阶所有半音都有包含在内。低音区F2~C3之间缺少了以下半音：F#2，G#2，A#2，C#3。关于为何我们决定舍弃以上四个半音的设计考量，请见这篇进度报告#8有详细说明。
(4) 曲目长度限制：APP设定[每首歌]最长可演奏30分钟，以免手机上的资源空间不足。
音梳耐用度有多长? 可有实验过? 音梳故障要怎样维修更换零件?
我们 Muro Box 的所有机种的音梳材料提供者，是位于台中的协樱精密工业，有着40年生产音乐盒的悠久历史。他们生产的音梳，有着日本设计的血统。 Muro Box 使用的是特规的 20 音阶音梳，并在设计时有通过1000小时的压力测试。但音梳本身仍然是消耗品，有可能会磨损或是折断。
我们建议顾客不要自行组装音梳，因为组装时一点点的误差，就有可能会让震动板直接损毁。我们提供一年保固三年保修，所以请您尽情的使用音乐盒，维修的麻烦工作，就交给我们就好！
Muro Box-N40即将诞生
10月26日-12月3日，募资平台【挖贝】上线中
开卖4小时就达标!
约四个小时后突破100%！
全体Muro Box 团队向各位致上最深的谢意
我们会尽力将音乐盒做好，交付至各位手中
还没有及时赞助的人，也请加快脚步，让我们一起再创奇迹
N40设计真的完成了？来试听会看看吧！
N40 音乐盒机械结构部分可以说九成已经完成，各位看到我们推广影片中的机器，是非常非常接近真实会收到的商品，里面的音乐也是实际的麦克风收音。而且剩下的一成要更动的都是要更优化的部分，所以成品一定还会比现在看到/听到的更好。请各位务必要在我们各地巡回展示N40机器时前来看看，亲身感受一下为何用喇叭无法取代音乐盒。
尤其是之前购买N20的顾客，就算您没有打算在这次群众募资中赞助，也您一定要来看看我们的成长。 N40就如同我们八年的努力轨迹，蓄力待发，有着无限可能。
预先推出集资3倍券
N40专案即将启动，预先推出集资3倍券，于10月26日在募资平台【挖贝】正式展开 N40 集资专案。这最后一哩路，感谢有你，我们推出比早鸟更早的【3倍券】超级优惠，现在抢先赞助900元，集资专案开跑时可直接折2700元。
若您觉得N40或N20Lite电池版就是您想要的产品，请现在赞助3倍券支持我们，就能在集资专案开始时，搭配早鸟优惠后，再折2700元！ ！除了金钱的支持，提早赞助3倍券，能让我们预先规划机台生产的数量，提早与供应商采购适合的零件，往达成计画又更前进了一步！ (※三倍券赞助金额如最终没有使用，可以无条件申请退款)
